浅议石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计

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1、浅议石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计摘要：蒸汽管道是化工装置中重要的公用工程管道。如何做好化工装置蒸汽管道配管设计，使蒸汽管道布置的安全性和经济性达到完美的统一，显得非常重要。本文就这一话题进行了阐述。关键词:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1前言蒸汽是化工生产装置中重要的公用工程物料，可在工艺上用作稀释蒸汽、汽提蒸汽以外，蒸汽还可利用其热能用于汽轮机的驱动力、再沸器的热源、工艺管线的伴热、消防上的蒸汽灭火和公用工程站吹扫等。因而，蒸汽管道是化工装置中重要的公用工程管道。在化工装置内，有不同用途和不

2、同压力等级的蒸汽管道。根据不同压力，通常可分为低压蒸汽、中压蒸汽、高压蒸汽和超高压蒸汽等4种等级。本文以一般化工装置中存在的不同压力等级的蒸汽管道为例，研究了蒸汽管道的布置、排液设施的设置和蒸汽支管的布置，总结了蒸汽管道配管设计的特点和一般要求以及蒸汽凝液管道的布置要求。既经济实用、又安全可靠。2蒸汽管道的布置7化工装置中通常有许多不同的管道。这些管道被集中在一起，沿着装置或厂房外布置，一般是在空中用支架撑起，形成了管道的走廊，即管廊。依据对管廊的配置的设计要求，管廊的第一层和第二层通常布置的是工艺物料管，第三层布置的是公用工程管道，第四层布

3、置的是仪表电缆槽板等。蒸汽管道属于公用工程管道，因此，应布置在第三层。化工厂系统中进入装置的主蒸汽管道，一般布置在管廊上，按下列要求布置：第一，蒸汽管道最好布置在管廊的一侧，以方便能够集中设置“π”形补偿器。由于蒸汽管道高温会发生管道膨胀，设置“π”形补偿器可对管道的热膨胀进行吸收。在吸收管道热膨胀时，不要使用波纹管膨胀节，因为它不但价格昂贵，而且使用寿命短，很容易遭到破坏。对“π”形补偿器的安装位置应通过对管道进行应力分析来确定。要统一规划“π”形补偿器，尽量能够集中设置。对于温度较高、补偿量较大的管道最好设置的外侧，温度低、补偿量较小的管

4、道则设置在内侧。在蒸汽管道设置“π”形补偿器时，最好将其设置在两个固定点的中间，如果不在中间时，其距离也不应超过固定点的三分之一。在“π”形补偿器的两边应设置导向架，其和“π”形补偿器之间的距离应根据管道的应力确定。对于7“π”形补偿器固定点推力的计算也应根据管道的应力确定。在对蒸汽管道的应力和支架的推力进行计算时，不是被固定点分成的管系计算应力，而是把整个蒸汽管道进行应力计算。第二，化工装置中，通常配置了多层管廊，蒸汽管道应布置在多层管廊的上层。如果在管廊的下层布置蒸汽管道，则最好将其布置在管廊的外侧，但是要避免与低温管道和液态烃管道相邻；

5、蒸汽管道与其它管道之间的距离最好不要小于500mm或者在安装时用填充物和其它管道进行分割。蒸汽管道可以与其它的公用工程管道布置在同一层，比如：氮气、仪表空气等。当与其它公用工程管道处在同一层时，其净距最少应保持在50mm以上。第三，蒸汽管道可以与电气仪表电缆在管廊上同层布置，但是电气仪表电缆也可以布置在蒸汽管道的上层。当蒸汽管道和电气仪表电缆同层布置时，其间隔最好要大于200mm或者是之间隔着其它工程管道。当电气仪表电缆不与蒸汽管道设置在同一层时，其间隔最好也大于500mm。3蒸汽支管的设计7蒸汽支管应从主管的顶部接出，若要求在支管上设置切断

6、阀，则其应设置在靠近主管的水平管段上，同时应考虑操作的方便性。蒸汽支管绝对不能从具有灭火、消防以及吹扫等用途的蒸汽管道中接出，蒸汽管道的再沸器、“Π”形补偿器上也不得引出蒸汽支管。从蒸汽主管上引出的蒸汽支管应采用二阀组或三阀组，以便随时发现是否有泄漏问题。一般而言，蒸汽支管的低点应设置排液设施或经常疏水设施，主要设置在以下位置：（1）蒸汽支管的最低点；（2）蒸汽支管减压阀和调节阀之前；（3）蒸汽分水器以及蒸汽加热设备的最低点；（4）经常处于热备用状态的设备进汽管切断阀之前的最低点；（5）蒸汽透平机、蒸汽泵以及换热器的蒸汽进汽管入口切断阀前的最

7、低点。4蒸汽凝液管道的设置一般情况下，管廊上的蒸汽凝液管道会与蒸汽管道布置在同一层。当蒸汽凝液管道上设置“Π”形补偿器时，为了防止水锤的影响，可将其设计成水平方向上的“Π”形补偿器，或者将立管设计成倾斜段的“Π”形补偿器。在对蒸汽凝液管进行设计时，从不同压力的蒸汽疏水阀流出的凝液应分别接到各自的凝液回收管中，千万不能出错。对于那些直径大于或等于50mm的支管，应当顺着介质流向的45度角斜接在蒸汽凝液回收总管的顶部；对于那些直径50mm以下的支管可90度直接接在蒸汽凝液回收总管的顶部。5蒸汽管道排液设施的设置7不同等级压力的蒸汽为过热蒸汽时，理

8、论上不必设置专门的排液实施。但是蒸汽管道在处于暖管阶段或着是开车的时候都会产生大量的凝液，为此应设置专门的排液设施。由于蒸汽的压力等级不同，其设置的排液设施也不相同